JPH0653497B2 - 反作用圧力を発生するための調節弁を備えた自動車用のパワ−ステアリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はステアリングサーボモータ（６）を持つ車両用
パワーステアリングであって、前記ステアリングサーボ
モータ（６）の２つの作動圧力室（１３、１４）は、そ
の時のハンドルの操作旋回角に反応する制御弁（５）に
よって、作動圧力源と、本質的に圧力から解放された圧
力媒体排出口とに接続され、前記制御弁（５）は、それ
ぞれ前記作動圧力室（１３、１４）の１つに接続された
２つの反作用圧力室（９、１０）を持ち、かつ前記制御
弁（５）のスプールは、前記反作用圧力室の中にあって
ステアリング旋回角に反対に作用する２つの反作用圧力
面（１１、１２）を持ち、両方の反作用圧力室（９、１
０）は１つのスロツトル（５７）を含む短絡圧力結合
（３２）によって直接相互に接続され、前記反作用圧力
室の一方（９）がその対応した一方の作動圧力室（１
３）と走行速度に依存する可変の開口面を持つ調節弁
（７）を介して接続されているパワーステアリングに関
する。

この種のパワーステアリングにおいては、流体の流れの
方向が調節弁におけるのみでなく、続いている一定のス
ロツトル中でもハンドルの旋回角が変わると反対になる
と有利である。これによってスロツトルの位置に洗い流
す効果が生じ、これによりこの鋭敏な断面が小さなごみ
の粒子でふさがれるのを防止する。

公知の実開昭５８−８５５７２号公報においては、ステ
アリングサーボモータ３０を持つパワーステアリングを
示し、この２つの作動圧力室３１Ａ、３１Ｂはハンドル
１のその時の操作旋回角に反応を示すステアリングコン
トロールバルブ１０によって、作動圧力源Ｐと、実際上
圧力を取り去られた圧力媒体排出口Ｔに接続され、この
場合ステアリングコントロールバルブ１０は作動圧力室
３１Ａ、３１Ｂの１つに接続された２つの反作用圧力室
１５Ｂ、１５Ａを有し、ステアリングコントロールバル
ブ１０のスプール１２は、反作用室１５Ｂ、１５Ａの中
にあって、その時のハンドル旋回角に反対に作用する反
作用圧力面１４、１９を有し、かつ２つの反作用圧力室
１５Ｂ、１５Ａは１つの切換バルブ２１及び配管２２
Ａ、２２Ｂを含む短絡圧力結合２３Ａ、２３Ｂによって
直接互いに接続され、ここにおいて、反作用圧力室１５
Ｂまたは１５Ａは可変の開口断面を持つスロツトルバル
ブとして用いられ、かつ走行速度に依存する切換バルブ
２１−２２Ｂまたは切換バルブ２１−２２Ａによって、
この属する作動圧力室３１Ａまたは３１Ｂと接続されて
いる。

ここで切換バルブ２１は、ソレノイド２５によりスプー
ル２４を移動させることにより、配管２２Ａ、Ｂ及び２
３Ａ、Ｂを介して反作用圧力室１５Ａ又は１５Ｂが作動
圧力室３１Ａまたは３１Ｂと連通又は閉鎖される。

切換バルブ２１のスプール２４と各ボートとの開口断面
は、連速センサ２６及びコントローラ２７を介してソレ
ノイド２５を作動させることにより、走行速度に依存し
て変化する。

他の公知のパワーステアリング（特開昭５２−９９５２
３）においては、ストツプバルブ（１２）と一定の開口
断面のオリフイス（７、８、９）は互いに短絡圧力接続
路の中で順番に配置されており、ストツプバルブ（１
２）は走行速度が低い時には開かれており、これに反し
て走行速度が高い時にはストツプバルブ（１２）は閉鎖
される。ここにおいてコントロールバルブ（２）のスプ
ールに、ストツプバルブ（１２）における圧力降下に基
づく反作用力が発生し、かつ短絡圧力接続路の一定の開
口断面のオリフイス（７、８）にも反作用力が生ずる。
低い走行速度の場合、特にパーキングする時は、ストツ
プバルブ（１２）は完全に開かれ、反作用力を最小とし
従ってハンドル操作の力を小さくすることを保証する。
高速走行の場合には、ストツプバルブ（１２）は閉じら
れてハンドル操作の力を高く保つ。この一定の開口断面
のオリフイス（７、８）とストツプバルブ（１２）とい
う２つの流体の抵抗を順番につなぐことは、短絡圧力接
続路における流量が、作動圧力が増加した時に増大する
という欠点もある。この圧力結合が２つの作動圧力室
（５、６）の間の短絡を形成しており、ハンドルを操作
した際には、それらの作動圧力室のうちの一方がコント
ロールバルブ（２）により圧力媒体の流出口と結ばれる
ので、短絡圧力接続路の流量は一種の損失能力である。
その結果作用圧力源として利用される圧力ポンプが、例
えばパーキングする時等圧力ポンプを駆動するエンジン
の回転数が低い時に、高い作用圧力を供給しなければな
らないため、大きな寸法を持たなければならなくなり、
その結果エンジン回転数が高い時には圧力ポンプに不必
要な駆動馬力を吸収される。結果として公知のパワース
テアリングにおいては、コントロールバルブ（１２）の
スプールに、２つの作動圧力室（５、６）の間の圧力差
が全量あらわれないように、その時の反作用圧力室と附
属する作動圧力室との間の２つの圧力接続路の中に、時
にもう一つのオリフイス（９）を設けなくてはならな
い。

本発明がその基礎をおいている課題は、特許請求の範囲
第１項の従来技術部分に記載のパワーステアリングにお
いて、ハンドル操作支援のための要求が大きく走行速度
が低い時に、調節弁を通ってハンドル操作のサーボモー
タを迂回して圧力流体出口に大きな時間的流量が達する
ことがない。即ち言い換えれば、殆ど走行速度が０の時
に調節弁が閉じているようにしたことにある。以上説明
した課題は本発明に従って特許請求の範囲第１項の特徴
によって解決される。

本発明によるパワーステアリングにおいては、反作用圧
力室の一方とそれに対応する作動圧力室との間におかれ
る調節弁が、流体の流れに対して抵抗を与えるスロツト
ルとして作用するので、作動圧力室間の圧力差に較べて
調節弁の圧力降下の分だけ小さくなった圧力差が、弁の
反作用圧力面間あるいは短絡圧力接続路の一定の開口断
面スロツトル両端に現れることになり、従って公知の斯
の種のパワーステアリングにおいて、追加して反作用圧
力室と附属する作動圧力室の間の圧力接続路中に設置さ
れる一定の開口断面のスロツトルは、本願発明のパワー
ステアリングでは最早どうしても必要な訳ではない。

本発明によるパワーステアリングにおいては、反作用圧
力室の間に一定の開口断面のスロツトルが固定した絞り
としておかれている。従って、パーキングの時には、調
節弁を閉めることによって固定絞りにおける圧力降下及
び有効な反作用圧力室間の圧力差はかくして殆ど零とな
るので、パーキングの時のハンドル操作の力は低く保た
れる。これに反して高速にて走行する場合には、調節弁
は完全に開かれるので、このような高い回転数の下では
圧力ポンプは余分な吐出量を以て駆動されるが、この余
分な作動油は短絡排出され、損失の問題は生じない。

本発明によるパワーステアリングにおいては、ポンプの
吐出能力は低いモーター回転数（ポンプの回転数）の場
合にもステアリングコントロールバルブの最大の作動圧
力が生ずるように、例えば走行速度が殆ど零であるパー
キング時の行動を支援するため、吐出量が高く設計され
ている。

このポンプの設定に基づいて、ポンプは高い回転数の場
合には多量の作動油を吐出するが、この余分な量は通常
の方法で油量調節弁によってコントロールされる。

従って走行速度が高い場合は、勿論ポンプの吐出量が多
過ぎるが、損失として圧力媒体排出口に流れ去る圧力媒
体の増加量は、他の用途に簡単に利用できるので、調節
弁が完全に開かれていることは本願発明によるパワース
テアリングの場合不利な意味を持たない。

本発明の利点及びその詳細を図式的に表示した図面及び
実施例により説明する。

図面にはパワーステアリングの流体のブロック回路図が
示されている。

ステアリングサーボモータ６の作動圧力室１３、１４は
それぞれ圧力接続路３８、３９によって制御弁５の弁接
続部１５、１６に接続されている。制御弁５は、ステア
リングホイール（ステアリングウオーム４）の回転角に
応答し、圧力ポンプ１７を含む吐出圧力管４３に接続さ
れると共に、実質的に圧力を除去されたもどし管２２を
経て圧力媒体貯蔵容器４２に接続されている。

制御弁５はその中立位置５８において、いわゆる「開い
た中心６１」を持っている、すなわち、すべての４つの
導管２２、３８、３９、４３は互いに接続されているの
で、一方では作用ピストン３３において、他方では制御
弁５の反作用圧力室９、１０中の反作用圧力面１１、１
２において、圧力が平衡する。反作用圧力室９、１０は
それぞれ圧力接続路２０、２１によって作動圧力室１
３、１４に接続されている。

反作用圧力室９、１０はスロツトル５７を含む短絡圧力
接続路３２を経て互いに接続されている。少なくとも１
つのパラメータ、特に走行速度に依存して作動する調節
弁７は、スロツトル５７における圧力差を調節するため
に圧力接続路２０、２１の１つ、図示の例では圧力接続
路２０に挿入される。

制御弁５が位置５９に変位したとき、作動圧力室１３内
の圧力は作用圧力室１４内より高くなり、これに応じた
圧力差がスロツトル５７に発生する。この大きさは調節
弁７によって制御される。スロツトル５７における圧力
差のため、反作用圧力が反作用圧力室９に発生し、その
反作用圧力は、ステアリングホイールにおいて感じられ
る反作用圧力による力を反作用圧力面１１に発生する。

調節弁７が走行速度に依存して作動する時、高走行速度
の時は低走行速度のときより反作用が大きいことが望ま
しい。

制御弁５が第１図において右に移動して位置５９を占め
ると、反作用圧力表面１１は反作用圧力室９の容量を減
少させて圧力媒体を短絡圧力結合３２の中に排出する。

調節弁７が短絡圧力結合３２の中に配設され、短絡圧力
結合３２が制御弁５のこの作動の時に遮断される場合を
仮定すると、反作用圧力面１１による圧力媒体の排出は
不可能であって、反作用圧力室９の中に閉じ込められた
圧力媒体は、反作用圧力表面１１に対抗する油圧として
制御弁５のコントロールプランジヤーに作用し、制御弁
５をこのステアリング旋回角においてブロツクする。

本発明においては、圧力結合２０中における調節弁７の
配設によって、この圧力結合２０が閉じられると、反作
用圧力室９からの圧力媒体は短絡圧力結合３２の中へ反
作用圧力面１１の移動に伴って排出されるので、このブ
ロツクは避けられる。

その理由は、制御弁５が変位し、調節弁７が閉じた時、
スロツトル５７が挿入された短絡圧力接続路３２の存在
により、反作用圧力室９と１０の間に圧力の平衡が保た
れるからである。この作用は制御弁５が反対向きに位置
６０になって他方の作動圧力室１４が高い圧力になった
ときにも起こる。このときはスロツトル５７は流路で調
節弁７の後ろ（下流）にあるのではなくて前にある。し
かし上記の量が平衡の可能性に関してもスロツトル５７
における圧力差の調節のための調節弁７の機能に関して
も同様である。このことは調節弁７を７ａに破線で示す
ように他方の反作用圧力室１０の圧力接続路２１に設け
た場合にも当てはまる。

ドイツ国特許公開公報第２９ ５０ ５２５号によって
それぞれステアリングホイールのステアリング方向に対
応する、作動圧力用制御弁の二つの反作用圧力室を一つ
の共通の反応圧力接続路のみに接続することは公知であ
り、その反作用圧力室は商業車において運転手に現在の
全車両重量を感じさせるため、静的車両負荷に比例する
圧力を受ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパワーステアリングの実施例を示
す流体ブロック回路図である。 ４……ステアリングウオーム ５……制御弁 ６……ステアリングサーボモータ ７……調節弁 ９、１０……反作用圧力室 １７……ポンプ ３２……短絡圧力結合 ３３……ピストン ４２……圧力媒体貯蔵容器 ５７……スロツトル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングサーボモータ（６）を持つ車
   両用パワーステアリングであって、前記ステアリングサ
   ーボモータ（６）の２つの作動圧力室（１３、１４）
   は、その時のハンドルの操作旋回角に反応する制御弁
   （５）によって、作動圧力源と、本質的に圧力から解放
   された圧力媒体排出口とに接続され、前記制御弁（５）
   は、それぞれ前記作動圧力室（１３、１４）の１つに接
   続された２つの反作用圧力室（９、１０）を持ち、かつ
   前記制御弁（５）のスプールは、前記反作用圧力室の中
   にあってステアリング旋回角に反対に作用する２つの反
   作用圧力面（１１、１２）を持ち、両方の反作用圧力室
   （９、１０）は１つのスロツトル（５７）を含む短絡圧
   力結合（３２）によって直接相互に接続され、前記反作
   用圧力室の一方（９）がその対応した一方の作動圧力室
   （１３）と走行速度に依存する可変の開口断面を持つ調
   節弁（７）を介して接続されているパワーステアリング
   において、 短絡圧力結合(32)のスロツトル（５７）は一定の開口断
   面を持ち、他方の反作用圧力室(10)とそれに接続された
   作動圧力室(14)とが常に開放された接続状態にあること
   を特徴とするパワーステアリング。
2. 【請求項２】請求項１のパワーステアリングにおいて、 調節弁（７）が走行速度により作動されない非作動位置
   においては、同調節弁（７）に接続された反作動圧力室
   （９）は同調節弁（７）に接続された作用圧力室（１
   ３）に対して閉鎖されていることを特徴とするパワース
   テアリング。
3. 【請求項３】請求項２のパワーステアリングにおいて、 調節弁(7)は低い走行速度においては、その非作動位置
   の方向に動かされことを特徴とするパワーステアリン
   グ。